资源描述
2025年山东省菏泽市第一中学八一路校区数学高三第一学期期末考试试题
注意事项
1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知定义在上的奇函数满足,且当时,,则( )
A.1 B.-1 C.2 D.-2
2.某个命题与自然数有关,且已证得“假设时该命题成立,则时该命题也成立”.现已知当时,该命题不成立,那么( )
A.当时,该命题不成立 B.当时,该命题成立
C.当时,该命题不成立 D.当时,该命题成立
3.设F为双曲线C:(a>0,b>0)的右焦点,O为坐标原点,以OF为直径的圆与圆x2+y2=a2交于P、Q两点.若|PQ|=|OF|,则C的离心率为
A. B.
C.2 D.
4.已知全集为,集合,则( )
A. B. C. D.
5.一个四棱锥的三视图如图所示(其中主视图也叫正视图,左视图也叫侧视图),则这个四棱锥中最最长棱的长度是( ).
A. B. C. D.
6.已知为正项等比数列,是它的前项和,若,且与的等差中项为,则的值是( )
A.29 B.30 C.31 D.32
7.盒中装有形状、大小完全相同的5张“刮刮卡”,其中只有2张“刮刮卡”有奖,现甲从盒中随机取出2张,则至少有一张有奖的概率为( )
A. B. C. D.
8.已知正方体的棱长为1,平面与此正方体相交.对于实数,如果正方体的八个顶点中恰好有个点到平面的距离等于,那么下列结论中,一定正确的是
A. B.
C. D.
9.已知的垂心为,且是的中点,则( )
A.14 B.12 C.10 D.8
10.如图,正方体的底面与正四面体的底面在同一平面上,且,若正方体的六个面所在的平面与直线相交的平面个数分别记为,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
11.如果实数满足条件,那么的最大值为( )
A. B. C. D.
12.若,则“”的一个充分不必要条件是
A. B.
C.且 D.或
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.设等差数列的前项和为,若,,则数列的公差________,通项公式________.
14.已知函数若关于的不等式的解集为,则实数的所有可能值之和为_______.
15.已知全集,集合,则______.
16.若函数恒成立,则实数的取值范围是_____.
三、解答题:共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
17.(12分)已知分别是椭圆的左、右焦点,直线与交于两点,,且.
(1)求的方程;
(2)已知点是上的任意一点,不经过原点的直线与交于两点,直线的斜率都存在,且,求的值.
18.(12分)已知函数.
(Ⅰ)求在点处的切线方程;
(Ⅱ)求证:在上存在唯一的极大值;
(Ⅲ)直接写出函数在上的零点个数.
19.(12分)我国在2018年社保又出新的好消息,之前流动就业人员跨地区就业后,社保转移接续的手续往往比较繁琐,费时费力.社保改革后将简化手续,深得流动就业人员的赞誉.某市社保局从2018年办理社保的人员中抽取300人,得到其办理手续所需时间(天)与人数的频数分布表:
时间
人数
15
60
90
75
45
15
(1)若300名办理社保的人员中流动人员210人,非流动人员90人,若办理时间超过4天的人员里非流动人员有60人,请完成办理社保手续所需时间与是否流动人员的列联表,并判断是否有95%的把握认为“办理社保手续所需时间与是否流动人员”有关.
列联表如下
流动人员
非流动人员
总计
办理社保手续所需
时间不超过4天
办理社保手续所需
时间超过4天
60
总计
210
90
300
(2)为了改进工作作风,提高效率,从抽取的300人中办理时间为流动人员中利用分层抽样,抽取12名流动人员召开座谈会,其中3人要求交书面材料,3人中办理的时间为的人数为,求出分布列及期望值.
附:
0.10
0.05
0.010
0.005
2.706
3.841
6.635
7.879
20.(12分)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且满足bcosA﹣asinB=1.
(1)求A;
(2)已知a=2,B=,求△ABC的面积.
21.(12分)设函数,,其中,为正实数.
(1)若的图象总在函数的图象的下方,求实数的取值范围;
(2)设,证明:对任意,都有.
22.(10分)已知函数,其中,为自然对数的底数.
(1)当时,证明:对;
(2)若函数在上存在极值,求实数的取值范围。
参考答案
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.B
【解析】
根据f(x)是R上的奇函数,并且f(x+1)=f(1-x),便可推出f(x+4)=f(x),即f(x)的周期为4,而由x∈[0,1]时,f(x)=2x-m及f(x)是奇函数,即可得出f(0)=1-m=0,从而求得m=1,这样便可得出f(2019)=f(-1)=-f(1)=-1.
【详解】
∵是定义在R上的奇函数,且;
∴;
∴;
∴的周期为4;
∵时,;
∴由奇函数性质可得;
∴;
∴时,;
∴.
故选:B.
本题考查利用函数的奇偶性和周期性求值,此类问题一般根据条件先推导出周期,利用函数的周期变换来求解,考查理解能力和计算能力,属于中等题.
2.C
【解析】
写出命题“假设时该命题成立,则时该命题也成立”的逆否命题,结合原命题与逆否命题的真假性一致进行判断.
【详解】
由逆否命题可知,命题“假设时该命题成立,则时该命题也成立”的逆否命题为“假设当时该命题不成立,则当时该命题也不成立”,
由于当时,该命题不成立,则当时,该命题也不成立,故选:C.
本题考查逆否命题与原命题等价性的应用,解题时要写出原命题的逆否命题,结合逆否命题的等价性进行判断,考查逻辑推理能力,属于中等题.
3.A
【解析】
准确画图,由图形对称性得出P点坐标,代入圆的方程得到c与a关系,可求双曲线的离心率.
【详解】
设与轴交于点,由对称性可知轴,
又,为以为直径的圆的半径,
为圆心.
,又点在圆上,
,即.
,故选A.
本题为圆锥曲线离心率的求解,难度适中,审题时注意半径还是直径,优先考虑几何法,避免代数法从头至尾,运算繁琐,准确率大大降低,双曲线离心率问题是圆锥曲线中的重点问题,需强化练习,才能在解决此类问题时事半功倍,信手拈来.
4.D
【解析】
对于集合,求得函数的定义域,再求得补集;对于集合,解得一元二次不等式,
再由交集的定义求解即可.
【详解】
,
,.
故选:D
本题考查集合的补集、交集运算,考查具体函数的定义域,考查解一元二次不等式.
5.A
【解析】
作出其直观图,然后结合数据根据勾股定定理计算每一条棱长即可.
【详解】
根据三视图作出该四棱锥的直观图,如图所示,其中底面是直角梯形,且,,
平面,且,
∴,,,,
∴这个四棱锥中最长棱的长度是.
故选.
本题考查了四棱锥的三视图的有关计算,正确还原直观图是解题关键,属于基础题.
6.B
【解析】
设正项等比数列的公比为q,运用等比数列的通项公式和等差数列的性质,求出公比,再由等比数列的求和公式,计算即可得到所求.
【详解】
设正项等比数列的公比为q,
则a4=16q3,a7=16q6,
a4与a7的等差中项为,
即有a4+a7=,
即16q3+16q6,=,
解得q=(负值舍去),
则有S5===1.
故选C.
本题考查等比数列的通项和求和公式的运用,同时考查等差数列的性质,考查运算能力,属于中档题.
7.C
【解析】
先计算出总的基本事件的个数,再计算出两张都没获奖的个数,根据古典概型的概率,求出两张都没有奖的概率,由对立事件的概率关系,即可求解.
【详解】
从5张“刮刮卡”中随机取出2张,共有种情况,
2张均没有奖的情况有(种),故所求概率为.
故选:C.
本题考查古典概型的概率、对立事件的概率关系,意在考查数学建模、数学计算能力,属于基础题.
8.B
【解析】
此题画出正方体模型即可快速判断m的取值.
【详解】
如图(1)恰好有3个点到平面的距离为;如图(2)恰好有4个点到平面的距离为;如图(3)恰好有6个点到平面的距离为.
所以本题答案为B.
本题以空间几何体为载体考查点,面的位置关系,考查空间想象能力,考查了学生灵活应用知识分析解决问题的能力和知识方法的迁移能力,属于难题.
9.A
【解析】
由垂心的性质,得到,可转化,又即得解.
【详解】
因为为的垂心,所以,
所以,而,
所以,
因为是的中点,
所以
.
故选:A
本题考查了利用向量的线性运算和向量的数量积的运算率,考查了学生综合分析,转化划归,数学运算的能力,属于中档题.
10.A
【解析】
根据题意,画出几何位置图形,由图形的位置关系分别求得的值,即可比较各选项.
【详解】
如下图所示,平面,从而平面,
易知与正方体的其余四个面所在平面均相交,
∴,
∵平面,平面,且与正方体的其余四个面所在平面均相交,
∴,
∴结合四个选项可知,只有正确.
故选:A.
本题考查了空间几何体中直线与平面位置关系的判断与综合应用,对空间想象能力要求较高,属于中档题.
11.B
【解析】
解:当直线过点时,最大,故选B
12.C
【解析】
,
∴,当且仅当 时取等号.
故“且 ”是“”的充分不必要条件.选C.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.2
【解析】
直接利用等差数列公式计算得到答案.
【详解】
,,解得,,故.
故答案为:2;.
本题考查了等差数列的基本计算,意在考查学生的计算能力.
14.
【解析】
由分段函数可得不满足题意;时,,可得,即有,解方程可得,4,结合指数函数的图象和二次函数的图象即可得到所求和.
【详解】
解:由函数,可得
的增区间为,,
时,,,时,,
当关于的不等式的解集为,,
可得不成立,
时,时,不成立;
,即为,
可得,即有,
显然,4成立;由和的图象可得在仅有两个交点.
综上可得的所有值的和为1.
故答案为:1.
本题考查分段函数的图象和性质,考查不等式的解法,注意运用分类讨论思想方法,考查化简运算能力,属于中档题.
15.
【解析】
根据题意可得出,然后进行补集的运算即可.
【详解】
根据题意知,,
,,
.
故答案为:.
本题考查列举法的定义、全集的定义、补集的运算,考查计算能力,属于基础题.
16.
【解析】
若函数恒成立,即,求导得,在三种情况下,分别讨论函数单调性,求出每种情况时的,解关于的不等式,再取并集,即得。
【详解】
由题意得,只要即可,
,
当时,令解得,
令,解得,单调递减,
令,解得,单调递增,
故在时,有最小值,,
若恒成立,
则,解得;
当时,恒成立;
当时,,单调递增,,不合题意,舍去.
综上,实数的取值范围是.
故答案为:
本题考查恒成立条件下,求参数的取值范围,是常考题型。
三、解答题:共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
17.(1)(2)
【解析】
(1)不妨设,,计算得到,根据面积得到,计算得到答案.
(2)设,,,联立方程利用韦达定理得到,,代入化简计算得到答案.
【详解】
(1)由题意不妨设,,
则,.
∵,∴,∴.
又,∴,
∴,,故的方程为.
(2)设,,,则.∵,
∴,设直线的方程为,
联立整理得.
∵在上,∴,∴上式可化为.
∴,,,
∴,
,
∴
.
∴.
本题考查了椭圆方程,定值问题,意在考查学生的计算能力和综合应用能力.
18.(Ⅰ);(Ⅱ)证明见解析;(Ⅲ)函数在有3个零点.
【解析】
(Ⅰ)求出导数,写出切线方程;
(Ⅱ)二次求导,判断单调递减,结合零点存在性定理,判断即可;
(Ⅲ),数形结合得出结论.
【详解】
解:(Ⅰ),,,
故在点,处的切线方程为,
即;
(Ⅱ)证明:,,
,故在递减,
又,,
由零点存在性定理,存在唯一一个零点,,
当时,递增;当时,递减,
故在只有唯一的一个极大值;
(Ⅲ)函数在有3个零点.
本题主要考查利用导数求切线方程,考查零点存在性定理的应用,关键是能够通过导函数的单调性和零点存在定理确定导函数的零点个数,进而确定函数的单调性,属于难题.
19.(1)列联表见解析,有;(2)分布列见解析,.
【解析】
(1)根据题意,结合已知数据即可填写列联表,计算出的观测值,即可进行判断;
(2)先计算出时间在和选取的人数,再求出的可取值,根据古典概型的概率计算公式求得分布列,结合分布列即可求得数学期望.
【详解】
(1)因为样本数据中有流动人员210人,非流动人员90人,所以办理社保手续
所需时间与是否流动人员列联表如下:
办理社保手续所需时间与是否流动人员列联表
流动人员
非流动人员
总计
办理社保手续所需
时间不超过4天
45
30
75
办理社保手续所需
时间超过4天
165
60
225
总计
210
90
300
结合列联表可算得.
有95%的把握认为“办理社保手续所需时间与是否流动人员”有关.
(2)根据分层抽样可知时间在可选9人,时间在可以选3名,
故,
则,,
,,
可知分布列为
0
1
2
3
可知.
本题考查独立性检验中的计算,以及离散型随机变量的分布列以及数学期望,涉及分层抽样,属综合性中档题.
20.(1) ; (2).
【解析】
(1)由正弦定理化简已知等式可得sinBcosA﹣sinAsinB=1,结合sinB>1,可求tanA=,结合范围A∈(1,π),可得A的值;(2)由已知可求C=,可求b的值,根据三角形的面积公式即可计算得解.
【详解】
(1)∵bcosA﹣asinB=1.
∴由正弦定理可得:sinBcosA﹣sinAsinB=1,
∵sinB>1,
∴cosA=sinA,
∴tanA=,
∵A∈(1,π),
∴A=;
(2)∵a=2,B=,A=,
∴C=,根据正弦定理得到
∴b=6,
∴S△ABC=ab==6.
本题主要考查了正弦定理,三角形的面积公式在解三角形中的综合应用,考查了计算能力和转化思想,属于基础题.
21.(1) (2)证明见解析
【解析】
(1)据题意可得在区间上恒成立,利用导数讨论函数的单调性,从而求出满足不等式的的取值范围;(2)不等式整理为,由(1)可知当时,,利用导数判断函数的单调性从而证明在区间上成立,从而证明对任意,都有.
【详解】
(1)解:因为函数的图象恒在的图象的下方,
所以在区间上恒成立.
设,其中,
所以,其中,.
①当,即时,,
所以函数在上单调递增,,
故成立,满足题意.
②当,即时,设,
则图象的对称轴,,,
所以在上存在唯一实根,设为,则,,,
所以在上单调递减,此时,不合题意.
综上可得,实数的取值范围是.
(2)证明:由题意得,
因为当时,,,
所以.
令,则,
所以在上单调递增,,即,
所以,从而.
由(1)知当时,在上恒成立,整理得.
令,则要证,只需证.
因为,所以在上单调递增,
所以,即在上恒成立.
综上可得,对任意,都有成立.
本题考查导数在研究函数中的作用,利用导数判断函数单调性与求函数最值,利用导数证明不等式,属于难题.
22. (1)见证明;(2)
【解析】
(1)利用导数说明函数的单调性,进而求得函数的最小值,得到要证明的结论;
(2)问题转化为导函数在区间上有解,法一:对a分类讨论,分别研究a的不同取值下,导函数的单调性及值域,从而得到结论.法二:构造函数,利用函数的导数判断函数的单调性求得函数的值域,再利用零点存在定理说明函数存在极值.
【详解】
(1)当时,,于是,.
又因为,当时,且.
故当时,,即.
所以,函数为上的增函数,于是,.
因此,对,;
(2) 方法一:由题意在上存在极值,则在上存在零点,
①当时,为上的增函数,
注意到,,
所以,存在唯一实数,使得成立.
于是,当时,,为上的减函数;
当时,,为上的增函数;
所以为函数的极小值点;
②当时,在上成立,
所以在上单调递增,所以在上没有极值;
③当时,在上成立,
所以在上单调递减,所以在上没有极值,
综上所述,使在上存在极值的的取值范围是.
方法二:由题意,函数在上存在极值,则在上存在零点.
即在上存在零点.
设,,则由单调性的性质可得为上的减函数.
即的值域为,所以,当实数时,在上存在零点.
下面证明,当时,函数在上存在极值.
事实上,当时,为上的增函数,
注意到,,所以,存在唯一实数,
使得成立.于是,当时,,为上的减函数;
当时,,为上的增函数;
即为函数的极小值点.
综上所述,当时,函数在上存在极值.
本题考查利用导数研究函数的最值,涉及函数的单调性,导数的应用,函数的最值的求法,考查构造法的应用,是一道综合题.
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